(57)【要約】【課題】高密度記録および信頼性を両立することが可能な磁気ディスク、およびこれを備えた磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】  磁気ディスクは、基板と、基板表面上に積層された基板の外表面を形成した磁性記録膜および保護膜と、粒状のフラーレン５７を含み前記基板の外表面上に設けられた潤滑剤とを有している。基板外表面の最大表面粗さＲmaxは、フラーレンの直径Ｌよりも小さく形成されている。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、基板表面上に積層された前記基板の外表面を形成した磁性記録膜および保護膜と、粒状のフラーレンを含み前記基板の外表面上に設けられた潤滑剤とを備え、
前記基板外表面の最大表面粗さＲmaxは、フラーレンの直径Ｌよりも小さいことを特徴とする磁気ディスク。
【請求項２】
前記基板表面上に周方向の磁気的配向性をつけるテクスチャー加工が施され、周方向の磁気的異方性を有していることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク。
【請求項３】
前記潤滑剤は、前記フラーレンを含有した潤滑膜を形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記潤滑剤は、前記フラーレンおよびカーボンを含有した前記保護膜と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気ディスクと、
前記磁気ディスクを支持および駆動する駆動部と、
前記磁気ディスクに対して情報の記録再生を行うとともに、前記磁気ディスク表面に対する浮上量ＦＨが前記フラーレンの直径Ｌよりも大きい磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを支持したヘッドサスペンションアッセンブリと、
を備えた磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高密度磁気記録が可能な磁気ディスク、およびこの磁気ディスクを搭載した磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および駆動するスピンドルモータと、磁気ディスクに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドを含んだヘッドサスペンションアッセンブリと、を備えている。
【０００３】
ヘッドサスペンションアッセンブリは、磁気ヘッドが形成されたスライダと、このスライダを支持したサスペンションと、このサスペンションを支持したアームと、を有している。ヘッドサスペンションアッセンブリは軸受組立体によって回動自在に支持され、ボイスコイルモータによってヘッドサスペンションアッセンブリを回動させることにより、磁気ヘッドは磁気ディスク上の任意の位置に移動することができる。
【０００４】
このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドと磁気ディスクとが不慮に接触した際のスライダ挙動変化、磁気ディスクの傷付きを防止するため、磁気ディスク表面に潤滑剤を設けるとともに、磁気ディスク表面の粗さを多少大きくし、磁気ディスクに対するスライダの吸着性低減を図ることが必要となる。従来の磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの浮上量は１０．０ｎｍ以上となっている。そのため、ディスク表面の凸部の高さ（以下、突起高さと称する）が４．０ｎｍ以上の磁気ディスクを用いた場合でも、磁気ヘッドの浮上マージン、つまり、種々の変動要因を考慮した上での磁気ヘッド／磁気ディスク間最小距離、を確保することができ、磁気ヘッドの浮上安定性を維持することが可能であった。
【０００５】
しかしながら、近年、磁気ディスクの記録密度が７０ＧＢ／インチ２に達し、磁気ヘッドの浮上量を１０．０ｎｍ以下にする必要が生じている。このような状況下では、磁気ディスク表面の突起高さが４．０ｎｍ以上であると、磁気ヘッドの浮上マージンがなくなり、その結果、サーマルアスペリティ（磁気ヘッドと突起との衝突の際に生じた熱により、磁気ヘッドのＭＲ（磁気抵抗センサー）出力が変動する現象）の発生や信頼性の低下を生じる。
【０００６】
また、近年、電磁気特性のＳＮ比向上を図るため、磁気ディスクの基板にテクスチャー加工を施し、磁気ディスクに磁気的異方性をつける試みがなされている。詳細に述べると、テクスチャー加工により磁気記録層であるＣｏ合金層の磁化容易軸が円周方向に配向し、円周方向の残留磁化や角形比が磁気ディスクの半径方向に対し相対的に高くなる。残留磁化にほぼ比例して再生出力が向上するため磁性層膜厚を低減することが可能となり、磁化遷移幅、ノイズやオーバーライト特性が改善する。すなわち、テクスチャー加工が施されたテクスチャーメディア（異方性メディア）は、分解能や半値幅、ＳＮ比を向上させることが可能であり、高記録密度メディアとして大きな利点を有する。従って、テクスチャーメディアを実用化することが高記録密度化への有力な手段となる。
【０００７】
しかしながら、このテクスチャー加工は同時にディスク表面の凸部（突起）も削り取るため、磁気ディスクの表面粗さが非常に小さくなる傾向にある。その結果、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの吸着性が高くなる。従って、信頼性の高いメディアを得るためには、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触した際のスライダ挙動変化、磁気ディスクの傷付きを防止し、同時に、磁気ディスクに対するスライダの吸着性低減を図ることが必要となる。
【０００８】
一方、近年、高い潤滑性能を有する材料としてフラーレンが注目されている。例えば、特許文献１には、フラーレンのアルキル鎖またはアリール鎖付加物で形成された固体潤滑層を備えた磁気記録記録体が提案されている。この固体潤滑幕は、スパッタカーボンの保護膜にフラーレンを蒸着して形成されている。
【０００９】
また、フラーレン分子又はその誘導体を含む潤滑膜を用いたベアリングが提案されている（例えば、特許文献２）。この潤滑膜は、フラーレンをトルエン等に溶かし、その溶液を塗布後、トルエンを揮発させ、残留したフラーレンを固体潤滑剤として作用させている。また、磁気記録装置用の潤滑塗布剤として、疎水性置換基を有するフラーレンを溶媒に分散させた塗布剤が提案されている（例えば、特許文献３）。
【００１０】
フラーレンは、サッカーボール状のＣ60が、最小かつ基本的なものである。その直径は、０．７ｎｍである。その他、フラーレンとしては、ラグビーボール状、亜鈴状などの形状があり、また、巨大フラーレンとして、積層構造を持った、オニオンフラーレンと呼ばれているものが知られている。例えば、引用文献４には、ナノサイズ炭素粒子に電子線等の高エネルギービームを照射することによって、原料となるナノサイズ炭素粒子とほぼ同じ大きさのナノサイズ真球状オニオンフラーレンを製造する方法が提案されている。
【特許文献１】特許第２８１７５０２号公報
【特許文献２】特開平７−２３５０４５号公報
【特許文献３】特開２００１−６７６４４号公報
【特許文献４】特許第３０７４１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した通り、フラーレンは潤滑剤として有用な材料であるが、磁気ディスクの潤滑剤として直ちに使用することは困難となる。例えば、テクスチャー加工が施された磁気ディスクにおいて、その最大表面粗さＲmaxは数ｎｍとなっている。この最大表面粗さＲmaxは、表面高さの中心線から凹部、凸部までの深さ又は高さの最大値を示している。これに対して、通常、粒状のフラーレンの直径Ｌは０．７ｎｍであり、磁気ディスク表面の凹所内に埋没し、磁気ヘッド等に接触することが困難となる。その結果、フラーレンを用いた潤滑効果を得ることができない。なお、実際に、凹所溝の深さが数ｎｍであるのに対し、凹所の幅は数ｕｎであり、縦方向が横方向に対し、１０００倍程度拡大されているが、フラーレンが埋没してしまうことには変わりはない。
【００１２】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ディスク表面の潤滑性に優れ、ヘッドの傷付き、吸着等を防止し高記録密度および高信頼性の両立を図ることが可能な磁気ディスク、およびこれを備えた磁気ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため、この発明の形態に係る磁気ディスクは、基板と、基板表面上に積層された前記基板の外表面を形成した磁性記録膜および保護膜と、粒状のフラーレンを含み前記基板の外表面上に設けられた潤滑剤とを備え、前記基板外表面の最大表面粗さＲmaxは、フラーレンの直径Ｌよりも小さいことを特徴としている。
【００１４】
この発明の他の態様に係る磁気ディスク装置は、前記磁気ディスクと、前記磁気ディスクを支持および駆動する駆動部と、前記磁気ディスクに対して情報の記録再生を行うとともに、前記磁気ディスク表面に対する浮上量ＦＨが前記フラーレンの直径Ｌよりも大きい磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持したヘッドサスペンションアッセンブリと、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、外表面の最大表面粗さＲmaxをフラーレンの直径Ｌに対して、Ｒmax＜Ｌとすることにより、ディスク表面の潤滑性を向上することができる。これにより、ヘッドの傷付き、吸着等を防止し、高記録密度および高信頼性の両立を図ることが可能な磁気ディスク、およびこれを備えた磁気ディスク装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置をハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）に適用した実施の形態について詳細に説明する。  
図１に示すように、ＨＤＤは、上面の開口した矩形箱状のケース１２と、複数のねじによりケースにねじ止めされケースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を備えている。
【００１７】
ケース１２内には、記録媒体としての２枚の磁気ディスク１６（一方のみ図示する）、磁気ディスクを支持および回転させる駆動部としてのスピンドルモータ１８、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１６に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ２２、キャリッジアッセンブリを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）２４、磁気ヘッドが磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した退避位置に保持するランプロード機構２５、および記録再生信号の処理回路であるリードライトアンプ等を有した基板ユニット２１等が収納されている。
【００１８】
ケース１２の底壁外面には、基板ユニット２１を介してスピンドルモータ１８、ＶＣＭ２４、および磁気ヘッドの動作を制御する図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。
【００１９】
各磁気ディスク１６は、上面および下面に磁気記録層を有している。２枚の磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８の図示しないハブの外周に嵌合されているとともに、クランプばね１７によってハブ上に固定支持されている。これにより、２枚の磁気ディスク１６は所定の隙間を置いて互いに同軸的に積層配置されている。そして、スピンドルモータ１８を駆動することにより、２枚の磁気ディスク１６は一体的に所定の速度、例えば、４２００ｒｐｍで矢印Ｂ方向に回転される。
【００２０】
キャリッジアッセンブリ２２は、ケース１２の底壁上に固定された軸受部２６と、軸受部から延出した複数のアーム３２と、を備えている。これらのアーム３２は、磁気ディスク１６の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部２６から同一の方向へ延出している。また、キャリッジアッセンブリ２２は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション３８を備えている。サスペンション３８は、板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム３２の先端に固定され、アームから延出している。なお、各サスペンション３８は対応するアーム３２と一体に形成されていてもよい。アーム３２およびサスペンション３８によりヘッドサスペンションを構成し、このヘッドサスペンションと磁気ヘッドとによりヘッドサスペンションアッセンブリを構成している。
【００２１】
図２に示すように、各磁気ヘッド４０は、ほぼ矩形状のスライダ４２とこのスライダの端面に形成された記録再生用のヘッド部４４とを有し、サスペンション３８の先端部に設けられたジンバルばね４１に固定されている。各磁気ヘッド４０は、サスペンション３８の弾性により、磁気ディスク１６の表面に向かうヘッド荷重Ｌが印加されている。作動時において、磁気ディスク１６表面に対する磁気ヘッド４０の浮上量は１０．０ｎｍ以下、例えば、７ｎｍに設定されている。
【００２２】
図１に示すように、キャリッジアッセンブリ２２は、軸受部２６からアーム３２と反対の方向へ延出した支持枠４５を有し、この支持枠により、ＶＣＭ２４の一部を構成するボイスコイル４７が支持されている。支持枠４５は、合成樹脂によりボイスコイル４７の外周に一体的に成形されている。ボイスコイル４７は、ケース１２上に固定された一対のヨーク４９間に位置し、これらのヨーク、および一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにＶＣＭ２４を構成している。そして、ボイスコイル４７に通電することにより、軸受部２６の回りでキャリッジアッセンブリ２２が回動し、磁気ヘッド４０は磁気ディスク１６の所望のトラック上に移動および位置決めされる。
【００２３】
ランプロード機構２５は、ケース１２の底壁に設けられているとともに磁気ディスク１６の外側に配置されたランプ５１と、各サスペンション３８の先端から延出したタブ５３と、を備えている。キャリッジアッセンブリ２２が、磁気ディスク１６の外側の退避位置まで回動する際、各タブ５３は、ランプ５１に形成されたランプ面と係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられ、磁気ヘッドのアンロード動作を行う。
【００２４】
次に、ＨＤＤにおける磁気ディスク１６について詳細に説明する。  
図３に示すように、磁気ディスク１６は、基板５０として、厚さ０．５〜１ｍｍ、径０．５〜３．５インチの結晶化ガラス基板又は強化ガラスを備え、基板５０の表面は研磨剤スラリーにより研磨加工が施されている。また、基板５０の表面は、例えば、ダイアモンドスラリーにより円周方向に沿ってテクスチャー加工、すなわち、基板表面に円周方向に延びた溝を付け磁気的異方性をつける加工、が施されている。これにより、磁気ディスク１６はいわゆるテクスチャーメディアとして構成されている。
【００２５】
基板５０の各表面上には、スパッタリングにより多層膜が形成されている。すなわち、基板５０の各表面上には、第１下地膜５２、第２下地膜５４が積層形成されている。第２下地膜５４上には、安定化膜５６、中間膜５８、磁性記録膜６０、および、例えばカーボンからなる保護膜６２が順に形成されている。
【００２６】
更に、図３および図４（ｂ）に示すように、保護膜６２上には、例えば、粒状のフラーレン５７を含有したフッ素系の潤滑剤が塗布することにより、潤滑膜６４が形成されている。図５は、基本的なフラーレンの一例としてサッカーボール状のＣ60を示している。本実施形態では、フラーレン５７として、いわゆるオニオンフラーレンを用いている。
【００２７】
磁気ディスク１６の外表面、ここでは、保護膜６２表面の最大表面粗さをＲmax、フラーレン５７の直径をＬとした場合、保護膜６２の表面およびフラーレン５７は、  
Ｒmax  ＜  Ｌ  
の関係を満たすように形成されている。例えば、保護膜６２表面の最大表面粗さをＲmaxは２ｎｍ、フラーレン５７の直径Ｌは３〜５ｎｍに形成されている。
【００２８】
また、図４に線Ａで示すように、磁気ディスク１６の外表面に対する磁気ヘッド４０の目標浮上量をＦＨとした場合、目標浮上量ＦＨおよびフラーレン５７の直径Ｌは、  
Ｌ  ＜  ＦＨ  
の関係を満たすように形成されている。例えば、目標浮上量ＦＨは、７ｎｍに設定されている。このように、磁気ディスク１６外表面の最大表面粗さのＲmax、フラーレン５７の直径Ｌ、および磁気ヘッド４０の浮上量ＦＨは、  
Ｒmax  ＜  Ｌ  ＜  ＦＨ  
の関係を満たして形成されている。
【００２９】
前記のように構成された磁気ディスク１６およびこれを備えたＨＤＤによれば、磁気ディスク外表面は最大表面粗さＲmaxがフラーレン５７の直径Ｌよりも小さく形成されているため、フラーレン５７は磁気ディスク外表面の凹所に埋没することがなく、その潤滑剤として機能を充分に発揮することができる。これにより、潤滑性に優れた磁気ディスクを得ることができ、その結果、磁気ヘッドが不慮に磁気ディスク表面に衝突した場合でも、磁気ヘッドの傷付きを防止することができ、また、磁気ディスク表面に対する磁気ヘッドの吸着等を防止しすることができる。従って、高記録密度および高信頼性の両立を図ることが可能な磁気ディスク、およびＨＤＤが得られる。
【００３０】
図４（ａ）に示す比較例１のように、Ｌ  ＜  Ｒmaxの場合、フラーレン５７は磁気ディスク外表面の凹所に埋没し、潤滑剤として機能を充分に発揮することができない。一方、図４（ｃ）に示す比較例２のように、磁気ヘッドの浮上量ＦＨがフラーレン５７の直径Ｌよりも小さくＦＨ＜Ｌの関係となっている場合、線Ｄで示すように、磁気ヘッドはフラーレン５７と接触し、その浮上量が目標浮上量よりも増加してしまう。この場合、磁気ヘッドは必要な電磁変換特性を得ることができず、ＨＤＤの性能が低下してしまう。
【００３１】
これに対して、本実施形態によれば、磁気ヘッドの浮上量ＦＨはフラーレン５７の直径Ｌよりも大きくＦＨ＜Ｌの関係となっているため、磁気ディスク表面の高い潤滑性を維持した状態で、所望のヘッド浮上量を得ることができる。
【００３２】
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００３３】
例えば、上述した実施形態では、フラーレンを含有した液状の潤滑剤を塗布した後、乾燥することにより潤滑膜を形成したが、カーボンを含む保護膜にフラーレンを蒸着して固着させることにより、フラーレンを保護膜と一体の固体潤滑剤として磁気ディスク表面上に設けてもよい。  
また、磁気ディスクにおいて、下地膜、記録膜、中間膜等の材質、膜厚等は上述した実施の形態に限定されることなく、必要に応じて種々選択可能である。この発明は、テクスチャー加工の施されていない磁気ディスクにも適用可能である。磁気ディスク装置において、磁気ディスクは２枚に限らず、必要に応じて増減可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施形態に係るＨＤＤを示す平面図。
【図２】前記ＨＤＤにおける磁気ヘッド部分を拡大して示す側面図。
【図３】この発明の実施形態に係る磁気ディスクを示す断面図。
【図４】前記磁気ディスクの外表面を拡大して模式的に示す断面図。
【図５】フラーレンの基本構造を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１２…ケース、  １６…磁気ディスク、  １８…スピンドルモータ
２２…キャリッジアッセンブリ、  ２６…軸受部、  ３２…アーム、
３８…サスペンション、  ４０…磁気ヘッド、  ４２…スライダ、
５０…基板、  ６０…磁性記録膜、  ６２…保護膜、  ６４…潤滑膜、
５７…フラーレン
【図１】
2005135565.tif 000003
【図２】
2005135565.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005135565.tif 000006
【図５】
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